Hallo liebe Community, folgendes Problem steht bei mir leider vor der Tür und lässt mich nicht vorbei... Ich habe eine hydraulische Anlage, an welcher nun die einzelnen Gelenke mit einem Regler geregelt werden soll. Ich kann nur leider keine Sprungantwort ermitteln, da dies mehr als nur gefährlich wäre. Das ganze wird mit einem Magnetventil gesteuert 0 - 12V und ich verwende hier für eine PWM Klemme welche das ganze "ansteuert". Meine Frage hierzu ist, wie kann ich diese Regelstrecke ermittelen bzw. was muss ich anlegen und zurück messen um daraus eine Regelstrecke identifizieren zu können. Vielen Dank schon einmal im Voraus!
Raphael O. schrieb: > folgendes Problem steht bei mir leider vor der Tür und lässt mich nicht > vorbei... Raphael O. schrieb: > ...da dies mehr als nur gefährlich wäre. Zuerst den Hauptschalter ausschalten, damit du dich gefahrlos dem Ungetüm nähern kannst.
Auf was soll denn geregelt werden? Position, Kraft,...? Was sind die Messgrößen?
Wir können Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung messen und möchten schlussendlich die Geschwindigkeit regeln
Raphael O. schrieb: > Wir können Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung messen und > möchten schlussendlich die Geschwindigkeit regeln Was für ein System ist es genau?
Raphael O. schrieb: > an welcher nun die einzelnen Gelenke > mit einem Regler geregelt werden soll. Raphael O. schrieb: > Wir können Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung messen und > möchten schlussendlich die Geschwindigkeit regeln Also Winkelgeschwindigkeit?
Das ganze ist ein Bagger mit einer normalen Hydraulik. Nur das dieser nun auf ferngesteuert umgebaut wird und hier für werden Magnetventile eingesetzt welche zur Steuerung dienen. Wir wollen hierbei die Zylinder Geschwindigkeit regeln (diese wird über spezielle Sensoren zurückgemessen). Die Magnetventile werden mittels PWM angesteuert
Udo S. schrieb: > Raphael O. schrieb: >> an welcher nun die einzelnen Gelenke >> mit einem Regler geregelt werden soll. > > Raphael O. schrieb: >> Wir können Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung messen und >> möchten schlussendlich die Geschwindigkeit regeln > > Also Winkelgeschwindigkeit? Ja genau, dass ganze soll die Winkelgeschwindigkeit regeln
Moin, Ich koennte mir Vorstellen, dass dabei die Regelstrecke einen Integrator beinhaltet, wenn ich nach der Position regeln will. D.h. wenn ich z.b. meine PWM zur Ventilansteuerung von 0 per Sprung auf z.b. 10% stelle, wird der Zylinder wohl nach seinem Anlauf mit gleichbleibender Geschwindigkeit aus/einfahren - also ist die Position das Integral ueber die Geschwindigkeit. Wenn das Teil eines Gelenks ist, ist der Winkel aber nicht mehr linear zur Zylinderposition. Und da gehen die Probleme mit nachtraeglich irgendwie linearisieren los, sonst kann die ganze uebliche Regelungstechnikrechnerei erstmal nicht direkt angewendet werden. Wenn das mit dem Zylinder so waere und das ganze linear(isiert) waere, dann waeren wohl ein einmaliger Rechteck- oder ein Dreieckimpuls ein geeignetes Anregungssignal. Dann muss man halt die Antwort des Systems drauf entsprechend zurueckrechnen, um auf die (Dirac-)Impulsantwort und damit auch den Frequenz/phasengang zu kommen. Gruss WK
Dergute W. schrieb: > Moin, > > Ich koennte mir Vorstellen, dass dabei die Regelstrecke einen Integrator > beinhaltet, wenn ich nach der Position regeln will. D.h. wenn ich z.b. > meine PWM zur Ventilansteuerung von 0 per Sprung auf z.b. 10% stelle, > wird der Zylinder wohl nach seinem Anlauf mit gleichbleibender > Geschwindigkeit aus/einfahren - also ist die Position das Integral ueber > die Geschwindigkeit. Wenn das Teil eines Gelenks ist, ist der Winkel > aber nicht mehr linear zur Zylinderposition. Und da gehen die Probleme > mit nachtraeglich irgendwie linearisieren los, sonst kann die ganze > uebliche Regelungstechnikrechnerei erstmal nicht direkt angewendet > werden. Also die Geschwindigkeit des Zylinders ist mir natürlich klar, nach dem Anlauf. Die Umrechnung über den Hebel auf die Winkel sind ja nicht all zu schwer und habe ich auch schon vorgenommen. Sprich, ich kann auch auf die Winkelgeschwindigkeit zurück rechnen. > > Wenn das mit dem Zylinder so waere und das ganze linear(isiert) waere, > dann waeren wohl ein einmaliger Rechteck- oder ein Dreieckimpuls ein > geeignetes Anregungssignal. Dann muss man halt die Antwort des Systems > drauf entsprechend zurueckrechnen, um auf die (Dirac-)Impulsantwort und > damit auch den Frequenz/phasengang zu kommen. > Klar, Prinzipiell ist das ja auch kein Problem, nur muss das ganze nicht bei voller Aussteuerung geschehen? Das wäre dann ja mechanischer "Stress" für die Maschine und bei einigen Tonnen Kampfgewicht auch nicht ganz ungefährlich! LG, Raphael
Moin, Raphael O. schrieb: > Klar, Prinzipiell ist das ja auch kein Problem, nur muss das ganze nicht > bei voller Aussteuerung geschehen? Tja, das ist halt auch wieder die Frage: Wie linear ist dein System. Wenn's linear ist, sollte das auch mit kleinerer Aussteuerung klappen (OK, es wird dann evtl. durch Rauschen, andere Stoerungen nicht so genau) - wenns nichtlinear ist, dann ist die ganze klassische Reglerauslegung eh' erstmal fuern Popo und man muss gucken, ob und wo und wie man's linearisieren kann. Gruss WK
Ein normaler Hydraulikzylinder ist doch mit sehr guter Näherung rein proportional Durchflussmenge -> Geschwindigkeit der Positionsänderung Also ein reines I-Glied wenn man auf die Position umrechnet. (Integral über die Geschwindigkeit) Die Winkeländerung ist jetzt über die trigonometrische Funktion gegeben. Keine Ahnung was man da jetzt noch Identifizieren will
@TO was ist denn der Kontext für deine Problemstellung ? Hobby, Beruf oder Unilabor ? Abhängig davon kann dir geholfen werden da davon maßgeblich der Lösungsansatz und die benötigte Komplexität abhängt ...
Nur als Hinweis: Hydraulik ist nicht linear. Der Zylinder selbst schon (Geschwindigkeit ~ Volumenstrom, solange sich die Richtung nicht ändert) aber das Servoventil nicht. Dessen Durchfluss hängt nichtlinear von der Druckdifferenz ab (die wiederum von der Kraft abhängt, die der Zylinder ausübt, und von den Druckverlusten in den Leitungen, die nichtlinear vom Volumenstrom abhängen...) und (in der Regel) nichtlinear vom Ansteuersignal. Eine Identifikation der Strecke mit der Annahme, dass schon alles schön linear ist, funktioniert daher nur mit Glück. MfG, Arno
Nicht so trivial das Ganze: Hydraulik ist nichtlinear und Zylinderposition zu Winkel auch, wenn die Winkel größer werden. Ich glaube, da muss man viel messen, auch mit variablen Schaufellasten. 'Zu gefährlich' ist da kein Argument, der Bagger darf ja auch nicht kaputtgehen wenn der fertige Regler mal spinnt, die ganzen Sicherheitsfragen (Endanschläge, Kinematikrestriktionen etc.) müssen ja sowieso geklärt und abgefangen sein. Cheers Detlef
Detlef _. schrieb: > Nicht so trivial das Ganze: Hydraulik ist nichtlinear und > Zylinderposition zu Winkel auch, wenn die Winkel größer werden. Das müsste sich aber auch abbilden und berechnen lassen.
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